Obvykle je pomerne ľahké vypočítať objem kvapaliny v nádobe pravidelného tvaru, ako je napríklad valec alebo kocka. Musíte len použiť príslušnú matematickú rovnicu na výpočet kapacity nádoby, potom zmerať hladinu kvapaliny a vykonať potrebné nastavenie. Je to náročnejšie, keď nádoba nemá pravidelný tvar, a to je väčšina z nich. Výzva však zmizne, ak poznáte hustotu kvapaliny. Všetko, čo musíte urobiť, je odvážiť nádobu a kvapalinu, odčítať hmotnosť nádoby a na odvodenie odpovede použiť hustotu kvapaliny.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Objem kvapaliny môžete vypočítať z jej hmotnosti, ak poznáte hustotu kvapaliny. Hustotu môžete zvyčajne vyhľadať v tabuľke. Ak máte roztok, potrebujete poznať relatívne podiely rozpustenej látky a rozpúšťadla na výpočet jej hustoty.
Definícia hustoty
Vedci definujú hustotu (∂) pevnej látky, kvapaliny alebo plynu ako hmotnosť (M) látky na jednotku objemu (V). Z matematického hľadiska je to:
∂ = M / V
Hmotnosť látky určíte vážením. To môže spôsobiť určitý zmätok, pretože hmotnosť a hmotnosť sú rôzne množstvá. Hmotnosť je mierou množstva hmoty, zatiaľ čo hmotnosť je mierou gravitačnej sily. Je však bežné používať kilogramy, gramy alebo libry ako pre hmotnosť, tak aj pre hmotnosť, a to preto, lebo v prípade pozemských objektov sa vzťah medzi hmotnosťou a hmotnosťou nemení. To neplatí pre objekty vo vesmíre, ale len málo vedcov má možnosť robiť merania vo vesmíre.
Nájdenie hustoty kvapaliny
V mnohých prípadoch môžete hustotu kvapaliny vyhľadať v tabuľke. Niektoré sú ľahko zapamätateľné. Napríklad hustota vody je 1 g / ml, čo zodpovedá 1 000 kg / m3, hoci hodnota v imperiálnych jednotkách je o niečo menej zapamätateľná: 62,43 lb / cu ft. Ľahko sú dostupné ďalšie hustoty, napríklad acetón, alkohol alebo benzín.
Ak máte roztok, potrebujete poznať relatívnu koncentráciu rozpúšťadla a rozpustenej látky, aby ste mohli vypočítať ich hustotu. Stanovíte to odvážením rozpustenej látky pred jej pridaním do rozpúšťadla. Ak nepoznáte proporcie, nemôžete vypočítať hustotu, a preto nemôžete odvodiť objem roztoku jednoduchým zvážením.
Postup výpočtu objemu
Pretože potrebujete poznať hmotnosť kvapaliny nezávisle od hmotnosti nádoby, potrebujete druhú nádobu na zadržanie kvapaliny, zatiaľ čo vážite prvú.
Pred pridaním kvapaliny je lepšie nádobu odvážiť, než ju vylievať a odvážiť. Malé množstvo kvapaliny sa môže držať na bočných stranách nádoby a bude súčasťou hmotnosti, ak použijete druhú metódu. Táto malá nepresnosť môže byť významná pri vážení veľmi malého množstva.
Nalejte kvapalinu do nádoby a zaznamenajte hmotnosť nádoby plus kvapalinu. Odčítaním hmotnosti nádoby získate hmotnosť kvapaliny.
Vyhľadajte alebo vypočítajte hustotu kvapaliny a potom určte objem kvapaliny vydelením hmotnosti kvapaliny hustotou.
∂ = M / V, takže V = M / ∂
Nezabudnite vyjadriť hustotu v jednotkách kompatibilných s hmotnosťou. Ak napríklad meriate hmotnosť v gramoch, vyjadrite hustotu v gramoch / mililiter, ale ak meriate hmotnosť v kilogramoch, vyjadrite hustotu v kilogramoch / meter kubický.